JP2009268644A

JP2009268644A - 工業用乾湿両用掃除機

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Publication number: JP2009268644A
Application number: JP2008120649A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kuwata; 哲夫桑田; Akihiko Kusama; 明彦草間
Original assignee: SANRISU KIKI CO Ltd; SANRISU-KIKI CO Ltd
Current assignee: SANRISU KIKI CO Ltd; SANRISU-KIKI CO Ltd
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-19

Abstract

【課題】より小型の回収タンクを使用する工業用乾湿両用掃除機において、より大型機と比較して遜色のない吸引性能を持った装置を提供する。
【解決手段】吸引機部により吸引口から吸引された吸引気流に渦流を生じさせ、流入した固体及び液体を回収部に回収し、気体を外部に放出する乾湿両用掃除機について、吸引口１３から内部に流入する吸引気流の出口に、吸引気流を受け止めて渦流を形成するために回収部１２の周方向にほぼ沿う向きに整流器２８を設置し、整流器は、吸引口１３から流入する吸引気流と交差し、かつ周方向の両端部に開口を有する開放構造の交差流路２９を有しており、さらに整流器は、渦流の下流側開口３３の方が上流側開口３２よりも大きい面積で開口しているものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸引機部による吸引作用により機内に流入した吸引気流に渦流を生じさせ、吸引気流とともに流入した固体及び液体を回収部に回収し、気体を外部に放出する工業用の乾湿両用掃除機に関するものである。

バキュームクリーナーなどと通称される工業用の真空吸引式掃除機として、例えばペール缶又はそれと同等の容量のタンクを回収タンクとする、産業用掃除機よりも小型のものがある。ペール缶のタンク容量は１８リットルであり、この程度の容量の掃除機は吸引性能において大型の産業用掃除機に劣るが、取り回しにおいて有利であり、固体、液体を問わずに吸引できるため、様々な分野において使用されている。なお、この種の掃除機におけるミスト分離効果についてみると、通過風速の低下、吸引液体とブロワモーターとの距離、ミスト分離装置の設置等が関係し、大型の機種ほど良好な結果を示すことが知られている。この種の掃除機は、タンク内に吸引気流の渦流を生じさせ、塵埃その他の吸引物を分離して捕集する方式であり、この方式の掃除機の吸引ホース内部における吸引気流の流速は３５〜４０ｍ／ｓｅｃないしそれ以上に及ぶ高速となるので、タンク内部やフィルター等を摩耗、破損させる恐れがあり、それを避けるために様々な工夫がなされている。また、上記の掃除機では液体吸引も普通に行われており、タンク内飛沫及びミスト吸引に原因があるとみられるブロワモーターの故障、破損そして液体の噴出等のトラブルが発生している。そこで、吸引気流によってタンク内に生じる問題の例を説明する。

図９Ａ、Ｂは、夫々整流部材ａ、ｂによって吸引口ｃの上部と上流側を覆う構造の例であるが、図１０Ａに示したようにタンク内に激しい波立ちを招き、撥ね水による飛沫の発生を著しくする傾向がある。また、タンク内を１周した飛沫が整流部材ａ、ｂの背面部分に衝突し、上方ないしタンク中心方向に飛ぶようにもなるため、吸引機部に直接的に吸引されブロワモーターにかかる結果となり、故障の原因となるという問題を生じている。図９Ｃの整流部材ｄはエルボ型のダクトを使用し、タンク内において接線方向に吸引気流を噴射させる構造のものであり、図１０Ｂに示したように吸引初期には液体がタンク内面に沿って分離され、飛沫もほとんど発生しないが、渦潮状態になると液面が中央部にて下がり、フロートｅを避けるようになるため、フロートｅによる液面検知が行われず、他方、外周部分において天板又は整流部材に渦流が当たると、それが撥ねたり、或いは中央部の水位が瞬時に上がり排気部ｆからの液体の吹き出しが起こったりすることになる。その対策として、例えば、フロートと吸引機部との間に水フィルターを配置し、吸引飛沫を抑制することが行われているが、それでは吸引気流路の抵抗を増すこととなる。

湿式の電気掃除機における例であるが、特開平７−２５５６５２号はウォーターパンの中央部にファンモーターの吸気口を配置し、中央の貯水部をなくして凸上部を設け貯水部を環状としているので、ファンモーターによって吸引された吸気によりウォーターパンの外周壁に沿った流れを生じさせ、吸引力による捕塵用水面の盛り上がりを生じなくしている。上記発明の場合、前記の掃除機とは事情も構造も異なるが、中央の凸状部がデッドスペースになるだけではなく、フロートを設ける場所もなく、また、高速吸引気流に伴う飛沫やミストをなくす上ではあまり有益ではない。

特開平７−２５５６５２号

本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、より小型の回収タンクを使用する工業用乾湿両用掃除機においても、大型機と比較して遜色のない吸引性能を持った装置を提供することである。

前記の課題を解決するため、本発明は、上部に吸引機部、下部に回収部を有し、吸引機部と回収部との間に位置する吸引口から内部に吸引された吸引気流に渦流を生じさせ、気流とともに流入した固体及び液体を回収部に回収し、気体を外部に放出する乾湿両用掃除機として、
吸引口から内部に流入する吸引気流の出口に、吸引気流を受け止めて渦流を形成するために、回収部の周方向にほぼ沿う向きに整流器を設置し、
上記整流器は、吸引口から流入する吸引気流と交差し、かつ周方向の両端部に開口を有する開放構造の交差流路を有しており、
上記交差流路を有する整流器は、渦流の下流側開口の方が上流側開口よりも大きい面積で開口しているものとするという手段を講じたものである。

本発明の乾湿両用掃除機は、上部に吸引機部、下部に回収部を有し、吸引機部と回収部との間に位置する吸引口から吸引され内部に流入した吸引気流に渦流を生じさせ、気流とともに流入した固体及び液体を回収部に回収し、気体を外部に放出するという基本的構成を有しており、この点においてはこれまでの工業用乾湿両用掃除機とほぼ同等の構成を有するといっても良い。

本発明においては、吸引気流を受け止めて渦流を形成するために、吸引口から内部に流入する吸引気流の出口に、回収部の周方向にほぼ沿う向きに整流器を設置する。この整流器は、従来、整流板とか、吸引気流の方向を変えるために邪魔板等と呼ばれたものの設置位置に配置するもので、吸引気流による渦流を生じさせるために所要の方向へ向けられた噴射口を有する。

上記整流器は、吸引口から流入する吸引気流と交差し、かつ周方向の両端部に開口を有する開放構造の交差流路を有していなければならない。周方向の両端部に開口を有していることにより、回収部内を１周した飛沫が当たってもそれを跳ね返すことなく通過させることができるので、渦流を乱すことがない。

上記交差流路を有する整流器は、渦流の下流側開口の方が上流側開口よりも大きい面積で開口していることを必要とする。吸引気流は、大きい面積で開口している方から自然に誘導されて噴出するので、下流側開口が所要の方向へ向けられた上記噴射口になる。そして、回収部を円筒型のタンクとし、その円筒の中心方向に向けて吸引気流の出口が開口している構造において、交差流路を有する整流器は、吸引気流が衝突する壁面が回収部の周方向よりもやや内方へ向けて傾斜した構造を有することになる。

吸引口から流入する吸引気流と交差流路が交差する位置は、交差流路の中央部よりも上流側開口の方にオフセットしていることが望ましい、吸引気流と交差流路が交差する位置から噴出口までの長さが長いことにより、吸引気流を内部へ噴射させる方向をより正確にコントロールすることができる。

交差流路は、下辺の方が上辺よりも大きい台形状の構造を有していることも望ましい条件になる。このような台形状とすることでタンク内の水流の安定とミスト発生の減少を可能とし、遠心分離作用を低下させて、小型のタンクでも十分な量のミスト捕集量を得る効果を得られることが、実験により判明した。さらに、交差流路は、渦流の下流側開口の方が上流側開口よりも下方に位置するように傾斜配置することができる。吸引気流の吸引速度、タンクの内径と深さ等の条件の変更に対して、交差流路の傾斜を変えることで対応することが可能である。

本発明は以上のように構成されかつ作用し、両端が開口した整流器を具備するものであるから、より小型の回収タンクを使用する工業用乾湿両用掃除機においても、大型機と比較して遜色のない吸引性能を発揮するという効果を奏する。また、本発明によれば、両端が開口した整流器の断面形状を変えることでミストの発生を減少させ、或いは、整流器の取り付け位置を変更することなどによって、吸引気流の吸引速度、タンクの内径と深さ等の条件の変更に対応することができる。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る工業用乾湿両用掃除機１０の外観を示しており、１１は上部に位置する吸引機部、１２は下部に位置する回収部であり、吸引機部１１と回収部１２との間に位置する吸引口１３は吸引機部側に設けられており（図２参照）、吸引ホース１４の取り付け口を構成している。図示の例における回収部１２は円筒型の透明なタンク１５である。

吸引機部１１において、１６はブロワ、１７はブロワモーター、１８はブロワ周囲を取り囲む位置にあって円錐面で形成されたタンクカバーであり、円筒型のタンク１５の開口上に被せて、クランプ１９により着脱可能に固定されている。２０はホース接続部材であり、円錐面で形成された斜壁１８ａに垂直に取り付けられており、前記の吸引口１３を有している。円錐面で形成されているタンクカバー１８の斜壁１８ａの外周面に設けられた前記の吸引口１３の方向は、円筒型のタンク１５の中心と一致している。

同様に吸引機部１１において、２１はブロワカバーであり、タンクカバー１８の内面に気密、水密に取り付けられており、中央部に吸引気流路２２が開口し、その下面の周囲にパッキング２３が取り付けられ、パッキング２３は、その下位にあって上下動可能に設けられたフロート２４の上面と気密、水密に接触する。２５はフロートガイド、２６はフィルター取り付け枠であり、ブロワカバー２１の下面に取り付けられている。フロートガイド２５は上部が開口した円筒状を有しており、底部より通水可能な構造を有している。さらに、フィルター取り付け枠２６の外側には着脱式の乾式用フィルター２７が嵌め込まれている。

このような構成を有する工業用乾湿両用掃除機１０において、吸引口１３から内部に流入する吸引気流の出口に、吸引気流を受け止めて渦流を形成するために、回収部１２である円筒型タンク１５の周方向にほぼ沿う向きに整流器２８が設置されている。図２に示す例において、整流器２８は上記斜壁１８ａの内周面に対する取り付け部分３１が円弧状の板状部材から成り、内部が吸引気流と交差する交差流路２９になっている。また、整流器２８は、渦流の下流側開口３３の方が上流側開口３２よりも大きい面積で開口している。その結果、吸引気流が衝突する壁面３４が回収部１２の周方向よりもやや内方へ向けて傾斜した構造を有することになる。

図３に詳細に示したように、吸引口１３から流入する吸引気流と交差流路２９が交差する位置３５は、交差流路２９の中央部よりも上流側開口３２の方にオフセットし、下流側開口３３の方が長くなるように形成されている。さらに交差流路２９は、下辺の方が上辺よりも大きい台形状の構造を有し、かつ、上記下流側開口３３の方が上流側開口３２よりも下方に位置するように傾斜配置されている。なお、Ｒ_１、Ｒ_２は、タンク１５の中心から取付け部分３１までの半径を示す。

整流器２８及びその内部の交差流路２９の形態は上記の形態（これを例１とする。）に限られないので、以下、その例について説明する。図４に示す例２は、交差流路２９の断面形を上辺と下辺が等しい長さに形成された長方形状とし、その交差流路２９の中央部に吸引口１３から流入する吸引気流と交差流路の交差する位置３５を設定した例である。この例２の整流器２８′において、タンク内の波立ち及び渦潮の発生を抑制することが可能になった。

図５に示した例１は、交差流路２９を下辺の方が上辺よりも大きい台形状の構造とし、吸引口１３から流入する吸引気流と交差流路２９が交差する位置３５を、交差流路２９の中央部よりも上流側開口３２の方にオフセットしたものである。上記例２では、波立ち、渦潮の発生が抑制され、飛沫ミストもほぼ生じない状態になる。例１においてはさらに、下流側開口３３を下部にて拡大した台形状とし、タンク内の水流の安定とミスト発生の減少、遠心分離作用を下げることを見込んだもので、１８リットル程度の容量のタンクでも十分な捕集量を確保することができる。

図６に示した例３は、前述の例１の整流器２８を利用しながら、さらに取り付け角度の変更を加えることが技術的に有効であることを示す例である。図４或いは図５の例では、整流器２８、２８′を上記斜壁１８ａの内周面に水平に取り付けているのに対して、図６の例３では整流器２８の取り付け角度を、噴射方向が下がるように設定されている。すなわち、下流側開口３３をやや下向きとするものであり、下向き角度の付与とその度合いによって吸引速度、タンクの径及び深さ等の条件の変化に応じることができる。整流器２８を上記斜壁１８ａの内周面に水平に取り付ける場合、下流側開口３３から噴射される吸引気流の方向が時として上方へ向くことがあるのに対して、これを矯正するために有効である。

上述した事項は経験的に見出された知見に基づく構成であるが、この知見に基づいて構成した本発明により、従来の同容量の工業用乾湿両用掃除機１０には期待することができない効果、特に液滴分離性能を得ることができ、比較対象掃除機（従来構造の同型機）との性能の差が明らかである。上記本発明の工業用乾湿両用掃除機１０による液滴分離性能は、大型機とほぼ同等の値である。

上記のフロートガイドの上端部２５には、そこを取り囲み、かつ、排気経路３６を外方に向かって狭めるように、リング状の遮蔽壁３７が設置されている。図２に示した遮蔽壁３７は、上下方向及び直径方向の両方向において外方へ広がった逆ハの字状断面形状、言い換えれば、逆テーパーリング状の形態を有している。従って排気経路３６は、狭められるだけではなく、気流をできるだけ外方かつ上方へ迂回させることになる。また、遮蔽壁３７の逆ハの字状傾斜は、気流に沿うとともに、それをやや押し広げる向きに設定されていることになる。

図２に示す遮蔽壁３５は、上部が外方へ広がるように、逆ハの字状断面形状に設けられた逆テーパーリング状のリング部３８を有し、さらにその外周の縁から半径方向外方へ延長した水平リング部３９を有している例である。この例の場合は、水平リング部３９による抵抗増大を期待するので、逆テーパーリング部３８の傾斜角Ｓとしては水平リング部を有しない場合よりもやや少なめとする。なお、排気経路３６を外方に向かって狭めるほぼリング状の遮蔽壁３７の例として逆テーパーリングを例示したが、排気経路３６を外方に向かって狭める形態として直線的なテーパーに限定されることはなく、曲面から成る例えばラッパ状の形態も適用することができる。

さらに本発明においては、掃除機本体を移動可能にする車輪４０を掃除機本体よりも外方に張り出した台車枠４１に取り付け、安定走行が可能なように図っている。台車枠４１は、掃除機本体の円筒形状にほぼ外接する四角形の対角線と同様の交差状の形態を有している。また、台車枠４１の先端部には、それぞれ車輪４０を取り付けたボルトを利用して支柱４２を設けている。すなわち車輪取り付けボルトを支柱４２の取り付け台に利用している。支柱４２は、例えばダクトやノズルなどのいわゆるアタッチメント類４３を差し込んでおくために利用され、或いはノズルを掃除機本体に取り付けるホース類４４をタンク１５の周りに巻き付けて置くために利用される。従って、アタッチメント類４３の差し込みや、巻き付けたホース類４４の固定に必要な長さにその寸法を設定する。

上記構成を有する、本発明の工業用乾湿両用掃除機１０における吸引作用を、次に説明する。吸引口１３から吸引された吸引気流は、図７に示すように、整流器２８の壁面３４に、交差位置３５を中心に衝突するとともに、より開口面積の大きい下流側開口３３からの噴射流によって渦流Ｖを生じ、タンク内部において次第に勢力を減衰する過程で、吸引気流とともに運ばれてきた液体及び気体が落下し、特に液体吸引の場合には液体がタンク１５に溜まることになる。渦流Ｖはタンク内を１周した時点で、飛沫Ｍが整流器２８の背面側に達することになるが、整流器２８は両端開口構造であるため、整流器２８を容易に通過し撥ねることはないので、ミストもほとんど生じない。このように飛沫やミストが、吸引機部１１に直接的に吸引され、ブロワ１６やモーター１７に流入する恐れはまず考えなくて良い。

また、タンク内では吸引気流が乱れることなく旋回を繰り返しており、強い渦流の作用が液面に加えられることはないので、貯留液体Ｗに渦潮現象はほとんど起こらない。故に図８に示すように、フロート２４は液面に随時追随して上昇することとなるので、フロート２４による吸引気流路２２の閉鎖作用も設定の通りに行われる。相対的に整然とした旋回を繰り返して異物を分離した吸引気流は、吸引気流路２２から排気口３０を経て外部に放出される。上述のように、飛沫もミストもほとんど問題にならない量であり、従って、吸引気流路２２を通過する吸引気流がブロワ１６やブロワモーター１７に悪影響を及ぼすことは考慮に入れなくて良い。

本発明に係る工業用乾湿両用掃除機の一例を示す全体斜視図である。同上の装置要部の縦断面図である。整流器の平面と正面を含む説明図である。本発明に適用する整流器の例２を示す三面図である。同じく例１の整流器の三面図である。同じく例３の整流器の三面図である。同じく本発明に係る工業用乾湿両用掃除機の作用を示す部分説明図である。同じく本発明に係る工業用乾湿両用掃除機の作用を示す説明図である。従来の３種の整流部材Ａ、Ｂ、Ｃを示す説明図である。従来の整流部材における問題Ａ、Ｂを示す説明図である。

符号の説明

１０工業用乾湿両用掃除機
１１吸引機部
１２回収部
１３吸引口
１４吸引ホース
１５タンク
１６ブロワ
１７ブロワモーター
１８タンクカバー
１９クランプ
２０ホース接続部材
２１ブロワカバー
２２吸引気流路
２３パッキング
２４フロート
２５フロートガイド
２６フィルター取り付け枠
２７フィルター
２８、２８′ 整流器
２９交差流路
３０排気口
３１取り付け部分
３２上流側開口
３３下流側開口
３４衝突壁面
３５交差位置
３６排気経路
３７遮蔽壁
３８逆テーパーリング部
３９水平リング部
４０車輪
４１台車枠
４２支柱
４３アタッチメント類
４４ホース類

Claims

上部に吸引機部、下部に回収部を有し、吸引機部と回収部との間に位置する吸引口から内部に吸引された吸引気流に渦流を生じさせ、気流とともに流入した固体及び液体を回収部に回収し、気体を外部に放出する乾湿両用掃除機であって、
吸引口から内部に流入する吸引気流の出口に、吸引気流を受け止めて渦流を形成するために、回収部の周方向にほぼ沿う向きに整流器を設置し、上記整流器は、吸引口から流入する吸引気流と交差し、かつ周方向の両端部に開口を有する開放構造の交差流路を有しており、上記交差流路を有する整流器は、渦流の下流側開口の方が上流側開口よりも大きい面積で開口している工業用乾湿両用掃除機。
回収部は円筒型のタンクであり、その円筒の中心方向に向けて吸引気流の出口が開口している構造において、交差流路を有する整流器は、吸引気流が衝突する壁面が回収部の周方向よりもやや内方へ向けて傾斜した構造を有している
請求項１記載の工業用乾湿両用掃除機。
吸引口から流入する吸引気流と交差流路が交差する位置は、交差流路の中央部よりも上流側開口の方にオフセットしている
請求項１記載の工業用乾湿両用掃除機。
交差流路は、下辺の方が上辺よりも大きい台形状の構造を有している
請求項１記載の工業用乾湿両用掃除機。
交差流路は、渦流の下流側開口の方が上流側開口よりも下方に位置するように傾斜配置されている
請求項１記載の工業用乾湿両用掃除機。